راه اندازی ماژول شتاب سنج و زاویه سنج ADXL345

آذر ۳۰, ۱۴۰۲
ارسال توسط BLO OM

بارها شده که در پروژه‌های مختلف نیاز به اندازه گیری و مقیاس محورهای x، y، z داشته‌اید تا طبق این اندازه‌ها کار مورد نظر خود را انجام دهید. در یکی دیگر از پروژه های آردوینو می‌خواهیم به معرفی و راه اندازی ماژول ADXL345 با آردوینو بپردازیم.

حال به این نکته توجه داشته باشید، زمانی که سه پارامتر x، y، z را در اختیار داشته باشیم، قادر به انجام کارهای متفاوتی از قبیل اندازه گیری شتاب، زاویه و شدت هستیم. که هر کدام در جای خاص خود کاربرد دارند. به طور مثال شدت برخورد ماشین به مانع و یا اندازه گیری شتاب ماشین و …

معرفی ماژول ADXL345

راه اندازی ADXL با اردوینو

همانطوری که می‌دانید این ماژول قابلیت اندازه گیری سه محور را به طور هم‌زمان دارا می‌باشد. و یکی از کاربرد های آن اندازه گیری شتاب است.

شتاب چیست؟

به میزان تغییرات سرعت در یک بازه زمانی، شتاب گفته می‌شود. به عبارتی دیگر اگر شما در یک بازه‌ی زمانی با سرعت 100 کیلومتر در حال حرکت باشید (بدون در نظر گرفتن شتاب زمین)، شتاب شما صفر خواهد بود؛ درصورتی‌که در حال افزایش سرعت باشید این شتاب یک عدد مثبت و درصورتی‌که در حال کاهش سرعت باشید، شتاب یک عدد منفی خواهد بود.

عملکرد ماژول ADXL345

همان‌طور که می‌دانید، زمین نیز یک شتاب مشخص با واحد g، به‌تمامی اجسام وارد می‌کند؛ میزان این شتاب، 9.82 m/s^2 است.

اگر یک سنسور شتاب داشته باشید، در حالت عادی میزان شتاب واردشده از سطح زمین را به شما نمایش خواهد داد.

این سنسور که اصطلاحاً به آن Accelerometer نیز گفته می‌شود.

امکانات ماژول ADXL345

در ابتدا نگاهی به امکانات این سنسور می‌اندازیم. این سنسور می‌تواند گرانش واردشده به هر سه محور X, Y, Z را به‌صورت استاتیک با حساسیت‌های 0.2±، 0.4±، 8± و 16± “G” و با دقت 13 بیت اندازه‌گیری کند. هم‌چنین به‌صورت استاتیک شوک واردشده و یا حرکت را نیز می‌تواند تشخیص دهد.

این چیپ می‌تواند دیتاهای خود را توسط رابط‌های کاربری I2C و SPI انتقال دهد. جریان مصرفی آن در حین کار کمتر از 40 میکرو آمپر است و در محدوده ولتاژی 2 تا 3.6 ولت کار می‌کند.(برای اطلاعات بیشتر در مورد این ماژول اینجا کلیک کنید.)

راه اندازی و کدنویسی ماژول ADXL345 با آردوینو و STM8

برای راه اندازی این ADXL345 با STM8 اینجا کلیک کنید (به صورت کاملاً جامع و مفصل توضیح داده شده است.)

اما برای راه اندازی با آردوینو نیاز باید چند گام را انجام دهیم تا در نهایت به جواب دلخواه برسیم.

گام اول: پیاده سازی سخت افزار

این بخش شامل موارد زیر می‌باشد.

آردوینو نانو
ماژول ADXL345
چهار عدد LED (کاملاً دلخواه می‌باشد)

و در نهایت باید به شکل زیر قطعات را به یک دیگر متصل کنید.

راه اندازی ADXL345 با آردوینو

گام دوم: کدنویسی

در این بخش از دو کتابخانه آماده استفاده می‌کنیم، و در نهایت مقادیر را در سریال مانیتور آردوینو نمایش می‌دهیم.

کتابخانه‌هایی که در این آموزش از آن استفاده می‌کنیم، کتابخانه FaBo3Axis_ADXL345.h و Wire.h است.

کتابخانه Wire.h به صورت پیش فرض روی IDE آردینو نصب شده است. اما برای کتابخانه دیگر باید به قسمت Sketch => IncludeLibrary =>Add zip library بروید و در نهایت مطابق شکل زیر عمل کنید.

کتابخانه اردوینو ADXl345

کدی که برای راه اندازی این ماژول استفاده کرده‌ایم به شکل زیر می‌باشد.

#include <Wire.h>
#include <FaBo3Axis_ADXL345.h>
int x=0;
int y=0;
int z=z;

int ox = 0;
int oy = 0;
int oz = 0;
void output()
{
pinMode(3,OUTPUT);
pinMode(4,OUTPUT);
pinMode(5,OUTPUT);
pinMode(6,OUTPUT);
}
FaBo3Axis fabo3axis;

void setup()
{
  Serial.begin(9600); 
  output();
  Serial.println("Checking I2C device...");
  
  if(fabo3axis.searchDevice()){
    Serial.println("I am ADXL345");
  }
  Serial.println("Init...");
  fabo3axis.configuration();
  fabo3axis.powerOn();
}

void loop() {

جهت اپدیت مقادیر بدست امده از طرق ماژول ADXL345
  fabo3axis.readXYZ(&x,&y,&z);
  if (((ox == 0 && oy == 0 && oz == 0) 
    || (ox != x || oy != y || oz != z))) {

ox = x;
    oy = y;
    oz = z;
  }

// horizontal  نمایش مقادیر روی سریال مانیتور
  Serial.print("x: ");
  Serial.print(x);
  Serial.print(", y: ");
  Serial.print(y);
  Serial.print(", z: ");
  Serial.println(z);

if (x<0 && y>100 && z>100) جهت تست عملی مدار 
  {
    digitalWrite(3,HIGH);
    digitalWrite(4,HIGH);
    digitalWrite(5,HIGH);
    digitalWrite(6,HIGH);
  }
  else if(x>0 && y>100 && z>100)
  {
    digitalWrite(3,LOW);
    digitalWrite(4,LOW);
    digitalWrite(5,LOW);
    digitalWrite(6,LOW);
  }

delay(1000);
}

#include <Wire.h>

#include <FaBo3Axis_ADXL345.h>

int x=0;

int y=0;

int z=z;

int ox = 0;

int oy = 0;

int oz = 0;

void output()

{

pinMode(3,OUTPUT);

pinMode(4,OUTPUT);

pinMode(5,OUTPUT);

pinMode(6,OUTPUT);

}

FaBo3Axis fabo3axis;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

output();

Serial.println("Checking I2C device...");

if(fabo3axis.searchDevice()){

Serial.println("I am ADXL345");

}

Serial.println("Init...");

fabo3axis.configuration();

fabo3axis.powerOn();

}

void loop() {

جهت اپدیت مقادیر بدست امده از طرق ماژول ADXL345

fabo3axis.readXYZ(&x,&y,&z);

if (((ox == 0 && oy == 0 && oz == 0)

|| (ox != x || oy != y || oz != z))) {

ox = x;

oy = y;

oz = z;

}

// horizontal نمایش مقادیر روی سریال مانیتور

Serial.print("x: ");

Serial.print(x);

Serial.print(", y: ");

Serial.print(y);

Serial.print(", z: ");

Serial.println(z);

if (x<0 && y>100 && z>100) جهت تست عملی مدار

{

digitalWrite(3,HIGH);

digitalWrite(4,HIGH);

digitalWrite(5,HIGH);

digitalWrite(6,HIGH);

}

else if(x>0 && y>100 && z>100)

{

digitalWrite(3,LOW);

digitalWrite(4,LOW);

digitalWrite(5,LOW);

digitalWrite(6,LOW);

}

delay(1000);

}

نمایش دیتا ماژول ADXL345 توسط سریال مانیتور آردوینو که به شکل زیر می‌باشد.

راه اندازی ADXL345 با اردوینو

نکته مهم دو شرطی که نوشته شده‌اند صرفاً برای تست عملی مدار به کار می‌روند اما با کمی خلاقیت می‌توان با همین کد ساده یک دستگاه تشخیص دهنده شدت تصادف ساخت که بسیار کاربری است.

3 دیدگاه در “راه اندازی ماژول شتاب سنج و زاویه سنج ADXL345”

علی رحمانی گفت:

اردیبهشت ۱۶, ۱۴۰۳ در ۴:۳۰ ب٫ظ

سلام
ممنون از آموزش مفیدتون.
مراحل را با دقت تا آخر انجام میدم. خروجی سنسور صفر صفر صفر برای مقادیر شتاب هست. سه بار شتاب سنج adxl345 خریداری کردم، با برد آردوینو اونو و نانو جدید هم تست کردم جواب نداد. یوتیوب چندتا ویدئو دیدم که گفته بودند حتما باید با لول کانورتر وصل کنم. این کار هم انجام دادم همچنان خروجی ها صفر هستند. ممنون میشم راهنمایی بفرمایید.

پاسخ

mhsh گفت:

بهمن ۲, ۱۳۹۹ در ۹:۴۷ ق٫ظ

سلام
ممنون مطلب خیلی کاربردی بود. فقط یه سوال، آیا با توجه به اینکه اکثر آردوینو ها با 5 ولت کار میکنن نیازی به تقسیم مقاومتی یا Logic Level Converter نیست؟ ینی روی پین های دیتاش 5 ولت رو تحمل میکنه؟

پاسخ

زئوس Zeus گفت:
بهمن ۵, ۱۳۹۹ در ۱۲:۱۱ ب٫ظ
سلام دوست عزیز
با ۵ ولت روی io مشکلی نداره ظاهرا و بدون تقسیم مقاومتی میتونید ازش استفاده کنید
پاسخ

سیسوگ مرجع متن باز آموزش الکترونیک

راه اندازی ماژول شتاب سنج و زاویه سنج ADXL345